專利名稱：發(fā)光裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用例如發(fā)光二極管(LED: Light Emitting Diode )等發(fā)光元件的發(fā)光裝置及其制造方法。
本申請(qǐng)要求2006年4月12日在日本提出的特愿2006-109619號(hào)申請(qǐng)
的優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援引于此。
背景技術(shù)：
以往人們就知道使用LED芯片等發(fā)光元件的發(fā)光裝置(例如參照專利文獻(xiàn)l)。這樣的發(fā)光裝置形成為以下結(jié)構(gòu)，即，在封裝件內(nèi)配置的LED芯片使用膏通過(guò)芯片接合(Die bonding)固定在引線框上，同時(shí)使用接合線通過(guò)引線接合將LED芯片側(cè)的電極極板(Electrode pad )和引線框側(cè)的電極引線電連接。
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平9-307145號(hào)7>報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在上述發(fā)光裝置中，通過(guò)提高配置于封裝件內(nèi)的LED芯片發(fā)出的光的利用效率，可實(shí)現(xiàn)更高亮度。另外，如果能提高LED芯片發(fā)出的光的利用效率，則可減少獲得同樣亮度所需要的電，其結(jié)果可更省電。
因此，本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，其目的在于提供通過(guò)提高發(fā)光元件發(fā)出的光的利用效率，可實(shí)現(xiàn)更高亮度和可省電的發(fā)光裝置及其制造方法。
本發(fā)明人為了解決上述課題而進(jìn)行深入研究的結(jié)果知道，以往利用骨將發(fā)光元件粘接在引線框上，因此未有效利用從該發(fā)光元件的與引線框相對(duì)的面?zhèn)确轿某龅墓狻Ｓ?L1現(xiàn)，通過(guò)使從發(fā)光元件的與引線框相對(duì)的面?zhèn)?發(fā)出的光在引線框側(cè)大大地反射，可進(jìn)一步提高該發(fā)光元件發(fā)出的光的利 用效率，從而完成了本發(fā)明。 即，本發(fā)明提供以下方案。
(1 )一種發(fā)光裝置，是具有設(shè)有電極極板的發(fā)光元件和設(shè)有電極引線 的引線框，并且上述電極極板和上述電極引線借助于接合線進(jìn)行了電連接 的發(fā)光裝置，其特征在于，上述發(fā)光元件在其與上述引線框之間設(shè)置間隔
(2 )沖艮據(jù)前項(xiàng)(1 )所述的發(fā)光裝置，其特征在于，上述間隔為0.1mm ~ 0.6mm的范圍內(nèi)。
(3) 才艮據(jù)前項(xiàng)(1)或(2)所述的發(fā)光裝置，其特征在于，上述接合 線以使上述發(fā)光元件從上述引線框浮起的狀態(tài)對(duì)其進(jìn)行支持。
(4) 才艮據(jù)前項(xiàng)(1) ~ (3)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 在上述發(fā)光元件與上述引線框之間配置有使上述發(fā)光元件發(fā)出的光透過(guò)的 隔離物。
(5) 才艮據(jù)前項(xiàng)(1) ~ (4)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 具有保持安裝有上述發(fā)光元件的上述引線框的封裝件，上述發(fā)光元件和上 述引線框的一部分從形成于上述封裝件的凹部露出。
(6) 4艮據(jù)前項(xiàng)(1) ~ (5)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 上述發(fā)光元件具有在基板上順序?qū)盈Bn型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體 層而成的化合物半導(dǎo)體，并且，與上述n型半導(dǎo)體層連接的第一電極極板 和與上述p型半導(dǎo)體層連接的第二電極極板分別位于和與上述引線框相對(duì) 的面相反的一側(cè)。
(7) 根據(jù)前項(xiàng)(6)所述的發(fā)光裝置，其特征在于，上述引線框具有 第一電極引線和第二電極引線，上述第一電極極板和上述第一電極引線借 助于第一接合線進(jìn)行電連接，同時(shí)上述第二電極極板和上述第二電極引線 借助于第二接合線進(jìn)行電連接，上述第一接合線從與上述第一電極極板的
接點(diǎn)延伸到與上述第一電極引線的接點(diǎn)的方向、和上述第二接合線從與上述第二電極極板的接點(diǎn)延伸到與上述第二電極引線的接點(diǎn)的方向朝向相互 相反的方向。
(8 ) —種發(fā)光裝置的制造方法，是具有設(shè)有電極極板的發(fā)光元件和設(shè) 有電極引線的引線框，并且上述電極極板和上述電極引線借助于接合線進(jìn) 行了電連接的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在上述引線框上固定上 述發(fā)光元件，使用上述接合線將上述電極極板和上述電極引線進(jìn)行引線接 合后，將上述被固定的發(fā)光元件從上述引線框卸下。
(9) 根據(jù)前項(xiàng)(8)所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，將上 述發(fā)光元件從上述引線框卸下后，將由上述接合線支持的上述發(fā)光元件抬 起到規(guī)定的高度。
(10) —種發(fā)光裝置的制造方法，是具有設(shè)有電極極板的發(fā)光元件和 設(shè)有電極引線的引線框，并且上述電極極板和上述電極引線借助于接合線 進(jìn)行了電連接的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在上述引線框上配置 使上述發(fā)光元件發(fā)出的光透過(guò)的隔離物，并在該隔離物上固定上述發(fā)光元 件后，使用上述接合線將上述電極極板和上述電極引線進(jìn)行引線接合。
發(fā)明效果
如以上那樣，在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，通過(guò)在發(fā)光元件和引線框之間 設(shè)置間隔，可使從該發(fā)光元件的與引線框相對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓庠?1線框側(cè) 大大地反射。因此，該發(fā)光裝置，可有效利用從發(fā)光元件的與引線框相對(duì) 的面?zhèn)确懦龅墓猓蛇M(jìn)一步提高該發(fā)光元件發(fā)出的光的利用效率，因此可 以謀求實(shí)現(xiàn)更高亮度和省電。
另外，在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，通過(guò)接合線在使發(fā)光元件從引線框浮 起的狀態(tài)下對(duì)其進(jìn)行支持，可在發(fā)光元件和引線框之間設(shè)置間隔。由此， 可使從該發(fā)光元件的與引線框相對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓庠谝€框側(cè)大大地反 射。
另外，該間隔，為了針對(duì)使從發(fā)光元件的與引線框相對(duì)的面?zhèn)确懦龅?光在引線框側(cè)反射，設(shè)置在效率最好的高度，優(yōu)選設(shè)定成與發(fā)光元件的厚
6度相同或在發(fā)光元件的厚度以上，具體地優(yōu)選為0.1mm ~ 0.6mm的范圍內(nèi)。
另外，在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，通過(guò)在發(fā)光元件和引線框之間配置使 發(fā)光元件發(fā)出的光透過(guò)的隔離物，可在發(fā)光元件和S1線框之間設(shè)置間隔。 另外，由于隔離物可使發(fā)光元件發(fā)出的光透過(guò)，因此不會(huì)遮擋從發(fā)光元件 的與引線框相對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓?，并使該光在引線框側(cè)大大地反射。
另外，在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，具有保持安裝有發(fā)光元件的引線框的 封裝件，使發(fā)光元件和引線框的一部分從形成于該封裝件的開(kāi)口部露出， 由此可從和與《1線框相對(duì)的面相反的一側(cè)高效地取出發(fā)光元件發(fā)出的光。
另外，在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，發(fā)光元件為以下構(gòu)成，即具有在基板 上順序地層疊n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層及p型半導(dǎo)體層而成的化合物半導(dǎo)體， 并且與n型半導(dǎo)體層連接的第一電極極板和與p型半導(dǎo)體層連接的第二電 極極板，分別位于和與引線框相對(duì)的面相反的一側(cè)而設(shè)置，由此作為所謂 的面朝上方式可通過(guò)引線接合進(jìn)行安裝。
另外，在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，優(yōu)選引線框具有第一電極引線和第 二電極引線，第一電極極板和第一電極引線借助于第一接合線進(jìn)行電連接， 同時(shí)第二電極極板和第二電極引線通過(guò)第二接合線進(jìn)行電連接，并且，第 一接合線從與第一電極極板的接點(diǎn)延伸到與第一電極引線的接點(diǎn)的方向、 和第二接合線從與第二電極極板的接點(diǎn)延伸到與第二電極引線的接點(diǎn)的方 向朝向相互相反的方向。
該場(chǎng)合下，可利用第一接合線和第二接合線將發(fā)光元件在從引線框浮 起的狀態(tài)下進(jìn)行穩(wěn)定支持。
另一方面，在本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法中，在引線框上固定發(fā)光 元件，使用接合線將電極極板和電極引線進(jìn)行引線接合后，將被固定的發(fā) 光元件從引線框卸下，由此可在與引線框相對(duì)的面和引線框之間設(shè)置間隔 而配置發(fā)光元件。
因此，根據(jù)該制造方法，可以制造不遮擋從發(fā)光元件的與引線框相對(duì) 的面?zhèn)确懦龅墓獠⒖墒乖摴庠谝€框側(cè)大大地反射的發(fā)光裝置。另外，在 通過(guò)該制造方法制造的發(fā)光裝置中，可有效利用從發(fā)光元件的與引線框相對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓?，進(jìn)一步提高該發(fā)光元件發(fā)出的光的利用效率，因此可 謀求實(shí)現(xiàn)更高亮度和省電。
另外，在本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法中，也可將發(fā)光元件從引線框 卸下后，將由接合線支持的發(fā)光元件抬起到規(guī)定的高度。
在這里，所謂規(guī)定的高度，是對(duì)于使從發(fā)光元件的與引線框相對(duì)的面 側(cè)放出的光在引線框側(cè)反射效率最好的高度，是指在發(fā)光元件的與引線框 相對(duì)的面和引線框之間設(shè)置的間隔。該間隔(高度)優(yōu)選設(shè)定成與發(fā)光元
件的厚度相同或在發(fā)光元件的厚度以上，具體地優(yōu)選為0.1mm ~ 0.6mm的
范圍內(nèi)。
這樣，通過(guò)抬起由接合線支持的發(fā)光元件，可設(shè)定在對(duì)于使從發(fā)光元 件的與引線框相對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓庠谝€框側(cè)反射效率最好的高度。
另外，在本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法中，在引線框上配置使發(fā)光元 件發(fā)出的光透過(guò)的隔離物，在該隔離物上固定發(fā)光元件后，使用接合線將 電極極板和電極引線進(jìn)行引線接合，由此可在發(fā)光元件和引線框之間設(shè)置 間隔。
因此，根據(jù)該制造方法，隔離物可使發(fā)光元件發(fā)出的光透過(guò)，因此可
框側(cè)大大地反射的發(fā)光裝置。另外，在通過(guò)該制造方法制造的發(fā)光裝置中， 可有效利用從發(fā)光元件的與引線框相對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓猓M(jìn)一步提高該發(fā) 光元件發(fā)出的光的利用效率，因此可謀求實(shí)現(xiàn)更高亮度和省電。


圖l是作為第一實(shí)施方式示出的發(fā)光裝置的平面圖。 圖2是沿著圖1所示的發(fā)光裝置的線段A-A，的剖面圖。 圖3是表示發(fā)光元件的構(gòu)成的剖面圖。 圖4是表示框板金的平面圖。
圖5是放大了圖4所示的框板金的一部分的平面圖。 圖6是表示配置有封裝件的框板金的平面圖。圖7是將圖6所示的框板金的一部分放大的平面圖。
圖8是表示將進(jìn)行了引線接合的發(fā)光元件抬起的狀態(tài)的剖面圖。
圖9是作為第二實(shí)施方式示出的發(fā)光裝置的剖面圖。
圖IO是表示實(shí)施例1的發(fā)光裝置的發(fā)光狀態(tài)的放大照片。
圖11是表示比較例1的發(fā)光裝置的發(fā)光狀態(tài)的放大照片。
附圖標(biāo)記說(shuō)明l...發(fā)光裝置2...發(fā)光元件3..引線框4..封裝件5..基板6..n型半導(dǎo)體層
7"發(fā)光層8..p型半導(dǎo)體層9..第一電極極板10...笫二電極極板
11..第一電極引線
12..第二電極引線
13..絕緣區(qū)域
14..第一接合線
15..第二接合線
16..密封樹(shù)脂
20..框板金
30..發(fā)光裝置
31..隔離物
具體實(shí)施方式
以下，對(duì)于應(yīng)用本發(fā)明的發(fā)光裝置及其制造方法，參照附圖進(jìn)行詳細(xì) 說(shuō)明。另外，在以下的說(shuō)明中使用的附圖，為了容易了解特征，有時(shí)為方 便起見(jiàn)將成為特征的部分放大示出，各構(gòu)成要素的尺寸比率等不限于與實(shí) 際相同。
(第一實(shí)施方式)
首先，作為第一實(shí)施方式對(duì)于圖l及圖2所示的發(fā)光裝置進(jìn)行說(shuō)明。
該發(fā)光裝置1具有成為光源的發(fā)光元件2和安裝了該發(fā)光元件2的引 線框3，具有它們配置于封裝件4內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
發(fā)光元件2，如圖3所示，是利用在基板5上順序?qū)盈Bn型半導(dǎo)體層6、 發(fā)光層7及p型半導(dǎo)體層8而成的化合物半導(dǎo)體形成的LED芯片。
其中，基板5可使用例如藍(lán)寶石、SiC、 GaP等透光性基板材料。另 一方面，作為n型半導(dǎo)體層6、發(fā)光層7及p型半導(dǎo)體層8，可使用在上 述基板5上使用例如MOCVD (金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積法)、MBE (分 子束外延法)、HVPE (氫化物氣相生長(zhǎng)法)等層疊了例如GaN、 AlGaN、 InGaN、 AlInGaN、 GaP、 GaAlP、 AlInGaP、 InP、 GaAs、 AlGaAs、 ZnS、 ZnSe、 SiC等的化合物半導(dǎo)體。另外，通過(guò)這些化合物半導(dǎo)體的組合，可 制造各種波長(zhǎng)(色)的LED燈。
另外，作為化合物半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)，可使用PN接合、PIN接合、MIS 接合等的同質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)或異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而，為了提高發(fā)光效率，也可以使 用雙異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)、量子阱接合結(jié)構(gòu)等。
在該發(fā)光元件2中，作為正極與p型半導(dǎo)體層8連接的第一電極極板 9和作為負(fù)極與n型半導(dǎo)體層6連接的第二電極極板10，分別位于和與引 線框3相對(duì)的面(基板5)相反的一側(cè)而設(shè)置。
具體地說(shuō)，第一電極極板9配置于p型半導(dǎo)體層8上，另一方面，第 二電極極板10配置于除去發(fā)光層7和p型半導(dǎo)體層8的一部分而使n型 半導(dǎo)體層6露出的部分上。由此，發(fā)光元件2可進(jìn)行所謂的面朝上方式的 安裝。另外，這些第一電極極板9和第二電極極板10，如圖1所示，相向 配置于被切割成矩形的發(fā)光元件2的相對(duì)的兩邊的中間位置。另外，第一
10電極極板9和第二電極極板10也可以相向配置在發(fā)光元件2的相對(duì)的角 部。
作為第一電極極板9和第二電極極板10，可使用例如Cr、 Ti、 Au等。 引線框3，如圖1及圖2所示，是用于將來(lái)自外部的電供給至上述發(fā) 光元件2的，其具有與第一電極極板9連接的第一電極引線11和與第二電 極極板10連接的第二電極引線12。
該引線框3，可使用例如含有Fe等雜質(zhì)的Cii合金等。 第一電極引線11，形成有其一端面臨封裝件4內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)端子部lla、 和其另一端面臨封裝件4外側(cè)的外側(cè)端子部llb。同樣地，第二電極引線 12，形成有其一端面臨封裝件4內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)端子部12a、和其另一端面臨 封裝件4外側(cè)的外側(cè)端子部12b。
其中，第一電極引線11的內(nèi)側(cè)端子部lla和第二電極引線12的內(nèi)側(cè) 端子部12a，在后述的在封裝件4的中央部形成的凹部4a的底面部，隔著 絕緣區(qū)域13相對(duì)地配置。另外，第一電極引線11的內(nèi)側(cè)端子部lla，形 成配置發(fā)光元件2的固定(Mount)部llc，該固定部llc在凹部4a的底 面部中央，形成內(nèi)側(cè)端子部lla的一部分比其他部分向第二電極引線12 側(cè)突出的部分。
另一方面，笫一電極引線11的外側(cè)端子部llb和第二電極引線12的 外側(cè)端子部12b，分別從封裝件4的相對(duì)的側(cè)面向外側(cè)延長(zhǎng)，同時(shí)沿封裝 件4的外形，從該封裝件4的側(cè)面部折回到底面部。
另外，在該發(fā)光裝置l中，在固定部11c上配置有發(fā)光元件2，并且 第一電極極板9和第一電極引線11的內(nèi)側(cè)端子部lla借助于第一接合線 14進(jìn)行電連接，同時(shí)第二電極極板10和第二電極引線12借助于第二接合 線15進(jìn)行電連接。
這些第一接合線14和第二接合線15，可使用例如Au線、Al線、Cu 線等。
封裝件4是用于保持安裝了發(fā)光元件2的引線框3，保護(hù)配置于該封 裝件4內(nèi)的發(fā)光元件2的。具體地說(shuō)，該封裝件4由與引線框3 —同模塑成型或插嵌成型的樹(shù)脂、 玻璃等形成。該封裝件4可使用例如聚碳酸酯樹(shù)脂、聚苯石充醚(PPS)、 液晶聚合物(LCP) 、 ABS樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、PBT 樹(shù)脂、玻璃環(huán)氧樹(shù)脂、聚鄰苯二曱酰胺樹(shù)脂等熱塑性樹(shù)脂、熱固性樹(shù)脂。
封裝件4，整體形成為大致長(zhǎng)方體狀，在其上面中央部設(shè)有筒狀的凹 部4a。上述發(fā)光元件2和第一電極引線11的內(nèi)側(cè)端子部lla和第二電極 引線12的內(nèi)側(cè)端子部12a從該凹部4a露出。另夕卜，該凹部4a,為了從和 與引線框3相對(duì)的面相反的一側(cè)高效率地取出發(fā)光元件2發(fā)出的光，具有 從其底面部朝向上面的開(kāi)口部擴(kuò)徑了的反射鏡(輻射面)形狀。
另外，在封裝件4的凹部4a內(nèi)，為了從外部環(huán)境保護(hù)從該凹部4a露 出的發(fā)光元件2和引線框3，埋入有透光性的密封樹(shù)脂16。
該密封樹(shù)脂16可使用例如硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚丙烯酸 酯樹(shù)脂等使發(fā)光元件2發(fā)出的光透過(guò)的透明樹(shù)脂。另外，在密封樹(shù)脂16 中可使用玻璃、石英等絕緣材料。
此外，在該發(fā)光裝置1中，通過(guò)使上述密封樹(shù)脂16中含有熒光體，也 可發(fā)出與發(fā)光元件2發(fā)出的光不同的顏色的光。例如通過(guò)藍(lán)色LED和黃色 熒光體的組合，可獲得白色光。
在應(yīng)用本發(fā)明的發(fā)光裝置1中，如圖2所示，發(fā)光元件2在與引線框 相對(duì)的面和引線框3之間設(shè)置間隔H地配置。具體地說(shuō)，在該發(fā)光裝置l 中，第一接合線14和第二接合線15在使發(fā)光元件2從引線框3浮起至規(guī) 定的高度的狀態(tài)下對(duì)其進(jìn)行支持。
在這里，發(fā)光元件2和引線框3的間隔H，設(shè)定成對(duì)于從發(fā)光元件2 的與引線框3相對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓庠谝€框3側(cè)反射效率最好的高度尺寸。 具體地說(shuō)，該間隔H優(yōu)選設(shè)定成與發(fā)光元件2的厚度相同或在發(fā)光元件2 的厚度以上。另外，優(yōu)選相對(duì)于封裝件4的凹部4a為一半以上的高度，優(yōu) 選在上述封裝件4的凹部4a形成的輻射面的焦點(diǎn)配置發(fā)光元件2。另外， 關(guān)于間隔H的上限，優(yōu)選為發(fā)光元件2不從封裝件4的凹部4a露出的程 度。具體地說(shuō)，該間隔H優(yōu)選為0.1mm 0.6mm的范圍內(nèi)。
12以往，在引線框3上通過(guò)膏粘接發(fā)光元件2，因此發(fā)光元件2和引線 框3的間隔H為青的厚度左右。該情況下，難以使從發(fā)光元件2的與引線 框3相對(duì)的面?zhèn)萯文出的光在引線框3側(cè)大大地反射。
與此相對(duì)，在應(yīng)用本發(fā)明的發(fā)光裝置1中，將發(fā)光元件2和引線框3 的間隔H設(shè)定成與發(fā)光元件2的厚度相同或在發(fā)光元件2的厚度以上。由 此，可使從發(fā)光元件2的與引線框3相對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓庠谝€框3側(cè)大 大地反射。因此，在該發(fā)光裝置l中，可有效利用從發(fā)光元件2的與引線 框3相對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓?，進(jìn)一步提高該發(fā)光元件2發(fā)出的光的利用效率， 因此可謀求實(shí)現(xiàn)更高亮度和省電。
另外，在應(yīng)用本發(fā)明的發(fā)光裝置l中，優(yōu)選；第一接合線14從與第一 電極極板9的接點(diǎn)延伸到與第一電極引線11的接點(diǎn)的方向、和第二接合線 15從與第二電極極板10的接點(diǎn)延伸到與第二電極引線12的接點(diǎn)的方向朝 向相互相反的方向。
在該情況下，可利用第一接合線14和第二接合線15將發(fā)光元件2在 從引線框3浮起的狀態(tài)下進(jìn)行穩(wěn)定支持。
另夕卜，在應(yīng)用本發(fā)明的發(fā)光裝置l中，通過(guò)由密封樹(shù)脂16密封配置了 該發(fā)光元件2的封裝件4的凹部4a，可最終將發(fā)光元件2牢固地固定于封 裝件4內(nèi)。
接著，對(duì)于上述發(fā)光裝置1的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
制造上述發(fā)光裝置1時(shí)，首先準(zhǔn)備上述發(fā)光元件2。具體地說(shuō)，該發(fā) 光元件2，可通過(guò)下述方法制作在制作在上述基板5上使用例如MOCVD (金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積法)、MBE (分子束外延法)、HVPE (氫化 物氣相生長(zhǎng)法)等，順序?qū)盈Bn型半導(dǎo)體層6、發(fā)光層7及p型半導(dǎo)體層 8而成的化合物半導(dǎo)體后，在n型半導(dǎo)體層6和p型半導(dǎo)體層8上，使用 例如光刻技術(shù)、剝離技術(shù)，形成笫一電極極板9和第二電極極板10。
另外，制造上述發(fā)光裝置l時(shí)，如圖4和圖5所示，準(zhǔn)備以矩陣狀排 列有多個(gè)成為上述引線框3的部分3A的框板金20。具體地說(shuō)，該框板金 20，通過(guò)沖裁成為上述第一電極引線11和第二電極引線12的部分的周圍，而具有連接有多個(gè)成為上述引線框3的部分3A的形狀。
接著，如圖6和圖7所示，該框板金20的成為上述引線框3的部分 3A上，分別將樹(shù)脂進(jìn)行模塑成型，形成在中央部具有凹部4a的封裝件4。 另外，在形成該封裝件4后，將成為上述第一電極引線11的外側(cè)端子部 lib的部分和成為上述第二電極引線12的外側(cè)端子部12b的部分，分別沿 著封裝件4的外形，從該封裝件4的側(cè)面部折回到底面部。
接著，如圖8中虛線所示，將上述發(fā)光元件2通過(guò)芯片接合固定在框 板金20的成為各固定部llc的部分上。在該芯片接合中，作為粘接劑(膏)，
可使用例如硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、蜜胺(乂歹二y)樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂等熱固
性樹(shù)脂或熱塑性樹(shù)脂，其中，為了從引線框3的固定部llc容易剝離后述 的發(fā)光元件2，優(yōu)選使用硅樹(shù)脂。另外，也可以使用含有銀填料、二氧化 硅等無(wú)機(jī)物或者有機(jī)物填料的粘接劑。此外，也可以使用玻璃等將發(fā)光元 件2固定于固定部llc上。另外，粘接劑優(yōu)選具有在固化后不會(huì)影響引線 接合的程度的硬度。
然后，從該發(fā)光元件2固定于固定部llc上的狀態(tài)，通過(guò)引線接合將 上述第一接合線14的一端接合于第一電極極板9，同時(shí)將第一接合線的另 一端接合于第一電極引線ll的內(nèi)側(cè)端子部lla。同樣地，將上述第二接合 線15的一端接合于第二電極極板10，同時(shí)將第二接合線15的另一端接合 于第二電極引線12的內(nèi)側(cè)端子部12a。
由此成為以下?tīng)顟B(tài)第一電極極板9和第一電極引線11的內(nèi)側(cè)端子部 lla借助于第一接合線14進(jìn)行電連接，同時(shí)第二電極極板10和第二電極 引線12借助于第二接合線15進(jìn)行電連接。
接著，如圖8中實(shí)線所示，在將被固定的發(fā)光元件2從引線框3的固 定部llc卸下后，將由第一接合線14和第二接合線15支持的發(fā)光元件2 抬起至規(guī)定的高度。
具體地說(shuō)，使用例如刮刀狀的板材推發(fā)光元件2的側(cè)面，從膏上剝離 該發(fā)光元件2，由此可將發(fā)光元件2從引線框3的固定部llc卸下。另夕卜， 發(fā)光元件2通過(guò)使用例如鉤狀的工具將第一接合線14和第二接合線15抬
14起，可抬起至規(guī)定的高度。
這樣，通過(guò)將由第一接合線14和第二接合線15支持的發(fā)光元件2抬 起，可設(shè)定在對(duì)于使從發(fā)光元件2的與引線框3相對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓庠谝?線框3側(cè)反射最高效的高度H。
在這里，所謂規(guī)定的高度H，是對(duì)于使從發(fā)光元件2的與引線框3相 對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓庠谝€框3側(cè)反射最高效的高度，是指上述圖2所示的 在發(fā)光元件2和引線框3之間設(shè)置的間隔H。該間隔H如上所述優(yōu)選設(shè)定 成與發(fā)光元件2的厚度相同或在發(fā)光元件2的厚度以上，具體地說(shuō)，優(yōu)選 為0.1mm ~ 0.6mm的范圍內(nèi)。
接著，在封裝件4的凹部4a內(nèi)填充密封樹(shù)脂16。由此，可將發(fā)光元 件2牢固地固定于封裝件4內(nèi)。最后，切斷框板金20制成一個(gè)一個(gè)的發(fā)光 裝置l。經(jīng)過(guò)以上的工序，可一并制造多個(gè)發(fā)光裝置1。
作為應(yīng)用本發(fā)明的發(fā)光裝置1的制造方法，如上所述，通過(guò)芯片接合 將發(fā)光元件2固定于引線框3上，使用第一接合線14和第二接合線15將 第一電極極板9以及第二電極極板10與第一電極引線11以及第二電極引 線12進(jìn)行引線接合后，從引線框3卸下被固定的發(fā)光元件2 ，由此可在 與引線框3相對(duì)的面和引線框之間設(shè)置間隔H地配置發(fā)光元件2 。
因此，才艮據(jù)該制造方法，可制造不遮當(dāng)從發(fā)光元件2的與引線框3相 對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓舛乖摴庠谝€框3側(cè)大大地反射的發(fā)光裝置1。另夕卜， 通過(guò)該制造方法制造的發(fā)光裝置，可有效利用從發(fā)光元件2的與引線框3 相對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓猓M(jìn)一步提高該發(fā)光元件2發(fā)出的光的利用效率，因 此可謀求實(shí)現(xiàn)更高亮度和省電。 (第二實(shí)施方式)
接著，作為笫二實(shí)施方式對(duì)于圖9所示的發(fā)光裝置進(jìn)行說(shuō)明。
另外，在以下的說(shuō)明中，對(duì)于與上述發(fā)光裝置1等同的部位，省略其 說(shuō)明，同時(shí)在附圖中標(biāo)記相同的標(biāo)號(hào)。
該發(fā)光裝置30,為下述構(gòu)成在發(fā)光元件2和引線框3之間配置隔離 物31，代替將由第一接合線14和第二接合線15支持的發(fā)光元件2抬起至規(guī)定的高度。
該隔離物31，由使發(fā)光元件2發(fā)出的光透過(guò)的構(gòu)件形成，作為這樣的 構(gòu)件，可使用例如玻璃、石英、藍(lán)寶石、SiC等。另外，在這些構(gòu)件中， 優(yōu)選選定隔離物31的折射率接近于發(fā)光元件2的折射率的構(gòu)件。
另外，隔離物31的厚度H，設(shè)定為對(duì)于使從發(fā)光元件2的與引線框3 相對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓庠谝€框3側(cè)反射最高效的高度尺寸。具體地說(shuō)，該 厚度H，優(yōu)選設(shè)定為與發(fā)光元件2的厚度相同或在發(fā)光元件2的厚度以上。 另夕卜，優(yōu)選為相對(duì)于封裝件4的凹部4a為一半以上的高度，優(yōu)選在上述封 裝件4的凹部4a形成的輻射面的焦點(diǎn)配置發(fā)光元件2。另外，關(guān)于間隔H 的上限，優(yōu)選為發(fā)光元件2不從封裝件4的凹部4a露出的程度。具體地說(shuō)， 該間隔H優(yōu)選為0.1mm 0.6mm的范圍內(nèi)。
另外，隔離物31的平面形狀，可以為與發(fā)光元件2相同或比其大的形 狀。另外，對(duì)于該隔離物31，也可以實(shí)施用于使發(fā)光元件2發(fā)出的光擴(kuò)散 的加工。
進(jìn)而，在該發(fā)光裝置30中，通過(guò)使隔離物31含有熒光體，可發(fā)出與 發(fā)光元件2發(fā)出的光不同的顏色的光。例如可通過(guò)藍(lán)色LED和黃色熒光體 的組合而獲得白色光。
在應(yīng)用本發(fā)明的發(fā)光裝置30中，通過(guò)在發(fā)光元件2和引線框3之間 配置這樣的隔離物31 ，可在與引線框3相對(duì)的面和引線框之間設(shè)置間隔H 地配置發(fā)光元件2。另外，由于隔離物3K吏發(fā)光元件2發(fā)出的光透過(guò)，因
側(cè)大大地反射。
因此，在該發(fā)光裝置30中，可有效利用從發(fā)光元件2的與引線框3 相對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓?，進(jìn)一步提高該發(fā)光元件2發(fā)出的光的利用效率，因 此可謀求實(shí)現(xiàn)更高亮度和省電。
接著，對(duì)于上述發(fā)光裝置30的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
另外，對(duì)于與上述發(fā)光裝置1的制造方法同樣的部分省略其說(shuō)明。
在上述發(fā)光裝置30的制造方法中，在上述圖6和圖7所示的工序之后，在框板金20的成為各固定部lie的部分上通過(guò)粘接固定上述隔離物31。 具體地說(shuō)，利用分散器等在固定部llc上涂布粘接劑(膏)后，使用裝配 工具(Mounter)等在其上配置隔離物31,并使粘接劑固化，由此可將上 述隔離物31固定于引線框3的固定部llc上。作為粘接劑(膏)，可使用 例如硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、蜜胺樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂或熱塑性樹(shù)脂。
接著，通過(guò)芯片接合將上述發(fā)光元件2固定于隔離物31上。在該芯片 接合中，作為粘接劑(青)，可使用例如硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、蜜胺樹(shù)脂、 脲醛樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂或熱塑性樹(shù)脂。另外，也可以使用含有銀填料、二 氧化硅等無(wú)機(jī)物或者有機(jī)物填料的粘接劑。此外，也可以使用玻璃等將發(fā) 光元件2固定于隔離物31上。另外，粘接劑優(yōu)選具有在固化后不會(huì)影響引 線接合的程度的硬度。
然后，從該發(fā)光元件2固定于隔離物31上的狀態(tài)，通過(guò)引線接合將上 述第一接合線14的一端與第一電極極板9接合，同時(shí)將第一接合線的另一 端與第一電極引線ll的內(nèi)側(cè)端子部lla接合。同樣地，將上述第二接合線 15的一端與第二電極極板IO接合，同時(shí)將第二接合線15的另一端與第二 電極引線12的內(nèi)側(cè)端子部12a接合。
由此成為以下?tīng)顟B(tài)第一電極極板9和第一電極引線11的內(nèi)側(cè)端子部 lla借助于第一接合線14進(jìn)行電連接，同時(shí)第二電極極板10和第二電極 引線12借助于第二接合線15進(jìn)行電連接。
在應(yīng)用本發(fā)明的發(fā)光裝置30的制造方法中，如上所述，在引線框3 上配置使發(fā)光元件2發(fā)出的光透過(guò)的隔離物31 ，通過(guò)芯片接合在該隔離物 31上固定發(fā)光元件2后，使用第一接合線14和第二接合線15將第一電極 極板9以及第二電極極板10與第一電極引線11以及第二電極引線12進(jìn)行 引線接合。由此可在與引線框3相對(duì)的面和引線框3之間設(shè)置間隔H地配 置發(fā)光元件2。
因此，根據(jù)該制造方法，由于隔離物31使發(fā)光元件2發(fā)出的光透過(guò)， 因此可制造不遮擋從發(fā)光元件2的與引線框3相對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓舛墒?該光在引線框3側(cè)大大地反射的發(fā)光裝置30。另外，通過(guò)該制造方法制造
17的發(fā)光裝置30 ，可有效利用從發(fā)光元件2的與引線框3相對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓猓M(jìn)一步提高該發(fā)光元件2發(fā)出的光的利用效率，因此可i某求實(shí)現(xiàn)更高亮度和省電。
另外，應(yīng)用本發(fā)明的發(fā)光裝置，不限于在封裝件4內(nèi)配置有上述發(fā)光元件2的芯片型，例如可以是通過(guò)樹(shù)脂密封發(fā)光元件2整體的炮彈型，還可以是搭栽有多個(gè)發(fā)光元件2的構(gòu)成。
實(shí)施例
以下通過(guò)實(shí)施例明確本發(fā)明的效果。另外，本發(fā)明不限于以下的實(shí)施例，可在不變更其要旨的范圍內(nèi)適當(dāng)變更進(jìn)行實(shí)施。(實(shí)施例1)
在實(shí)施例1中，作為發(fā)光元件使用藍(lán)色LED芯片，所述藍(lán)色LED芯片是使用MOCVD法在藍(lán)寶石基板上順序?qū)盈B由GaN形成的n型半導(dǎo)體層、由InGaN形成的發(fā)光層、由AlGaN形成的p型半導(dǎo)體層而成的。
接著，準(zhǔn)備框板金，在該框板金的成為引線框的部分上，分別將聚鄰苯二曱酰胺樹(shù)脂進(jìn)行模塑成型而形成封裝件。
接著，使用含有硅樹(shù)脂的粘接劑通過(guò)芯片接合將藍(lán)色LED芯片固定在引線框上后，使用由An線制成的接合線將該藍(lán)色LED芯片側(cè)的電極引線和引線框側(cè)的電極引線進(jìn)行引線接合。
接著，從引線框卸下被固定的藍(lán)色LED芯片后，將由接合線支持的藍(lán)色LED芯片抬起至0.15mm的高度。
接著，使用由聚硅氧烷形成的密封樹(shù)脂密封封裝件的配置了藍(lán)色LED芯片的凹部?jī)?nèi)，最后，切斷框板金，由此得到本發(fā)明的發(fā)光裝置。
另外，制造的發(fā)光裝置的大小，例如為3.5mmx2.8mmxl.8mm。(比較例1)
在比較例1中，作為發(fā)光元件，使用與實(shí)施例1相同的藍(lán)色LED芯片。接著，準(zhǔn)備與實(shí)施例1同樣的框板金，在該框板金的成為引線框的部分上，分別將聚鄰苯二曱酰胺樹(shù)脂進(jìn)行^^莫塑成型而形成封裝件。接著，使用含有硅樹(shù)脂的粘接劑通過(guò)芯片接合將藍(lán)色LED芯片固定在引線框上后，使用由Au線制成的接合線將該藍(lán)色LED芯片側(cè)的電極引線和引線框側(cè)的電極引線進(jìn)行引線接合。
接著，使用由聚硅氧烷形成的密封樹(shù)脂密封封裝件的配置了藍(lán)色LED芯片的凹部?jī)?nèi)，最后，切斷框板金，由此得到以往的發(fā)光裝置。另外，制造的發(fā)光裝置的大小，例如為3.5mm x 2.8mm x 1.8mm。
接著，對(duì)于這些實(shí)施例1和比較例1的發(fā)光裝置，以相同的輸出功率實(shí)際發(fā)光的放大照片示于圖10和圖11。
由圖10和圖11所示的放大照片可知，圖IO所示的實(shí)施例1的發(fā)光裝置，比圖11所示的比較例1的發(fā)光裝置明亮，有效利用了藍(lán)色LED芯片發(fā)出的光。這是因?yàn)?，雖然使用了相對(duì)于藍(lán)色LED芯片發(fā)出的光透明的藍(lán)寶石基板，但是由于M薄，因此在比較例1的發(fā)光裝置的情況下，固定在？ 1線框上的藍(lán)色LED芯片的發(fā)光中心相對(duì)于凹部的輻射面的焦點(diǎn)較低，不能使藍(lán)色LED芯片發(fā)出的光在和與引線框相對(duì)的面相反的一側(cè)高效率地集光。與此相對(duì)，在實(shí)施例1的發(fā)光裝置中，通過(guò)使藍(lán)色LED芯片從引線框浮起，可使藍(lán)色LED芯片的發(fā)光中心和凹部的輻射面的焦點(diǎn)一致，從而可使該藍(lán)色LED芯片發(fā)出的光在和與引線框相對(duì)的面相反的一側(cè)高效率地集光。
由以上情況可知，本發(fā)明的發(fā)光裝置，可減少得到相同的亮度所需的電能，其結(jié)果可更省電。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
本發(fā)明可適用于使用發(fā)光二極管(LED: Light Emitting Diode)等發(fā)
光元件的發(fā)光裝置及其制造方法。
權(quán)利要求
1. 一種發(fā)光裝置，是具有設(shè)有電極極板的發(fā)光元件和設(shè)有電極引線的引線框，并且所述電極極板和所述電極引線借助于接合線進(jìn)行了電連接的發(fā)光裝置，其特征在于，所述發(fā)光元件在其與所述引線框之間設(shè)置間隔而配置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述間隔為0.1mm ~ 的范圍內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述接合線以使所述發(fā)光元件從所述引線框浮起的狀態(tài)對(duì)其進(jìn)行支持。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3的任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于，在所述發(fā)光元件與所述引線框之間配置有使所述發(fā)光元件發(fā)出的光透過(guò)的隔離物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 4的任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于，具有保持安裝有所述發(fā)光元件的所述引線框的封裝件，所迷發(fā)光元件和所述引線框的一部分從形成于所述封裝件的凹部露出。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5的任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述發(fā)光元件具有在基K上順序?qū)盈Bn型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體層而成的化合物半導(dǎo)體，并且，與所述n型半導(dǎo)體層連接的第一電極極板和與所述p型半導(dǎo)體層連接的第二電極極板分別位于和與所述引線框相對(duì)的面相反的一側(cè)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述引線框具有第一電極引線和第二電極引線，所述笫一電極極板和所述第一電極引線借助于第一接合線進(jìn)行電連接，同時(shí)所述第二電極極板和所述第二電極引線借助于第二接合線進(jìn)行電連接，所述笫 一接合線從與所述第 一 電極極板的接點(diǎn)延伸到與所述第一電極引線的接點(diǎn)的方向、和所述第二接合線從與所述第二電極,的接點(diǎn)延伸到與所述笫二電極引線的接點(diǎn)的方向朝向相互相反的方向。
8. —種發(fā)光裝置的制造方法，是具有設(shè)有電極極板的發(fā)光元件和設(shè)有電極引線的引線框，并且所述電極極板和所述電極引線借助于接合線進(jìn)行了電連接的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在所述引線框上固定所述后，將所述^L固定的發(fā)光元件從所述引線框卸下。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，將所述發(fā)光元件從所述引線框卸下后，將由所述接合線支持的所述發(fā)光元件抬起到規(guī)定的高度。
10. —種發(fā)光裝置的制造方法，是具有設(shè)有電極極板的發(fā)光元件和設(shè)有電極引線的引線框，并且所述電極極板和所述電極引線借助于接合線進(jìn)行了電連接的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在所述引線框上配置使所述發(fā)光元件發(fā)出的光透過(guò)的隔離物，并在該隔離物上固定所述發(fā)光元件后，
全文摘要
本發(fā)明提供可實(shí)現(xiàn)更高亮度化和省電的發(fā)光裝置及其制造方法。本發(fā)明的發(fā)光裝置，是具有設(shè)有電極極板(9、10)的發(fā)光元件2和設(shè)有電極引線(11、12)的引線框3，并且電極極板(9、10)和電極引線(11、12)借助于接合線(14、15)進(jìn)行了電連接的發(fā)光裝置，發(fā)光元件2在其與引線框3之間設(shè)置間隔H而配置。由此，可有效利用從該發(fā)光元件2的與引線框3相對(duì)的面?zhèn)确懦龅墓?，進(jìn)一步提高該發(fā)光元件2發(fā)出的光的利用效率。
文檔編號(hào)H01L33/56GK101467267SQ20078002135
公開(kāi)日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月12日
發(fā)明者安部禎典 申請(qǐng)人:昭和電工株式會(huì)社